試析BA系統(tǒng)在集中空調(diào)設(shè)備節(jié)能控制中的應(yīng)用

邢志響

福建富源鴻大機(jī)電設(shè)備工程有限公司

1 引言

BA 系統(tǒng)也可稱(chēng)為樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)，是一種具有集中操作、分散控制特點(diǎn)的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，以確保建筑內(nèi)機(jī)電設(shè)備始終處于高效、節(jié)能的運(yùn)行狀態(tài)。

2 工程概況

福建工程學(xué)院圖書(shū)館冷水機(jī)組自控系統(tǒng)應(yīng)用工程共計(jì)3985Kw的總冷負(fù)荷需求?？照{(diào)冷源主機(jī)系統(tǒng)采用2臺(tái)離心式水冷冷水機(jī)組，單機(jī)制冷量為1750kW，總制冷量為3500kW，輔機(jī)設(shè)備包括冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)等。水系統(tǒng)示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 中央空調(diào)工程水系統(tǒng)示意圖

在通訊要求方面，由于BA系統(tǒng)主要通過(guò)讀取冷凍機(jī)組各項(xiàng)參數(shù)以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)，為此必須建立通訊網(wǎng)絡(luò)以實(shí)現(xiàn)BA系統(tǒng)和冷凍機(jī)組控制器之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)傳遞。

3 BA系統(tǒng)的施工技術(shù)措施

3.1 施工準(zhǔn)備

在福建工程學(xué)院圖書(shū)館冷水機(jī)組自控系統(tǒng)施工準(zhǔn)備階段，要注意做好設(shè)備的防碰撞、防淋雨和防強(qiáng)電磁工作。在施工材料領(lǐng)取后，特別要注意防爆件的質(zhì)量檢查與各類(lèi)材料的整理擺放工作，這是由于材料種類(lèi)繁多，且小型件居多，容易混亂或遺失。

3.2 施工流程

施工流程，依次是電管預(yù)留預(yù)埋，設(shè)備開(kāi)箱、檢驗(yàn)、材料檢驗(yàn)，DDC 控制器箱體及輔控箱安裝，傳感器安裝，現(xiàn)場(chǎng)控制屏至各DDC 控制器的保護(hù)管敷設(shè)，纜線敷設(shè)，校接線，終端機(jī)房設(shè)備安裝接線，各DDC系統(tǒng)調(diào)試，聯(lián)調(diào)，系統(tǒng)集成調(diào)試。

3.3 線纜敷設(shè)

考慮到福建工程學(xué)院圖書(shū)館冷水機(jī)組自控系統(tǒng)工程端子連接較多，為此布線時(shí)要使用絕緣性能好的尼龍?jiān)鷰Ы壴?，以此防止因線亂而產(chǎn)生電容效應(yīng)，出現(xiàn)誤信號(hào)。要嚴(yán)格區(qū)別弱電接地保護(hù)與弱電接地消靜電網(wǎng)絡(luò)，防止混淆造成強(qiáng)電瞬間對(duì)地短路對(duì)弱電系統(tǒng)的模塊損壞。

3.4 設(shè)備安裝

3.4.1 流量傳感器

流量傳感器的安裝要保持與水流方向的一致，要安裝于方便維修和調(diào)試的位置。另外，管道式流量傳感器要與管道進(jìn)行同步安裝。

3.4.2 室外溫度傳感器

室外溫度傳感器要安裝于方便維修和調(diào)試的位置，要在風(fēng)管保溫層安裝完成后進(jìn)行，主要安裝于風(fēng)管直管段位置，根據(jù)探測(cè)的氣體比重輕重情況，空氣質(zhì)量傳感器的安裝應(yīng)選擇風(fēng)管或房間的上部、下部位置。

3.4.3 壓力傳感器

壓力傳感器要安裝于主管的直管段位置，位于溫濕度傳感器的后側(cè)。其安裝應(yīng)與工藝管道預(yù)制和安裝同步進(jìn)行，而開(kāi)孔與焊接則要在管道防腐、襯里、吹掃和壓力試驗(yàn)之前進(jìn)行。設(shè)備的安裝要確保漆面完好、外形完整，尺寸、接口型號(hào)等符合設(shè)計(jì)要求，安裝用固件應(yīng)有防銹層，設(shè)備底座的直線允許偏差值，5m內(nèi)為1mm/m，5m以上為5mm/m。水平方向傾度允許偏差值，5m內(nèi)為1mm/m，5m以上為5mm/m。

3.4.4 中央控制及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備

中央控制及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備的垂直度允許偏差值在1.5mm/m，水平傾度允許偏差值為1mm/m。相鄰設(shè)備頂高允許偏差值為2mm，接縫處平面度允許偏差值為1mm，接縫間隙控制在2mm以下。控制器設(shè)備箱安裝位置應(yīng)選擇在距離受控設(shè)備較近的位置，并控制電控設(shè)備箱。

4 BA系統(tǒng)群控措施

4.1 制冷主機(jī)

福建工程學(xué)院圖書(shū)館冷水機(jī)組自控系統(tǒng)制冷主機(jī)與冷卻泵、冷凍泵之間存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。如果圖書(shū)館在早8 點(diǎn)30分開(kāi)放，可設(shè)定主機(jī)8點(diǎn)啟動(dòng)，當(dāng)滿足室外溫度38℃以上或主管回水溫度35℃以上的條件時(shí)，兩臺(tái)主機(jī)會(huì)同時(shí)啟動(dòng)。

如果達(dá)不到上述條件，則開(kāi)啟一臺(tái)的水閥、水泵，在延時(shí)600s 之后如果回水溫超過(guò)18℃，則再開(kāi)啟第二臺(tái)主機(jī)及水泵。如果回水溫度未超過(guò)15℃，則在延時(shí)300s后關(guān)閉對(duì)應(yīng)水泵，以確保冷水的充分循環(huán)。

4.2 冷凍泵頻率調(diào)節(jié)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)值，以回水溫度為依據(jù)進(jìn)行出水泵流量比的計(jì)算，具體見(jiàn)表1。

表1 回水溫度與出水泵流量對(duì)比表

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行參數(shù)采集，最低頻率為25Hz。

4.3 冷凍旁通閥調(diào)節(jié)

在冷凍泵最低運(yùn)行頻率時(shí)才進(jìn)行旁通閥調(diào)節(jié)，且冷凍水供回水壓力差維持在冷凍壓差偏差設(shè)定值19kPa,機(jī)組運(yùn)行時(shí),通過(guò)監(jiān)測(cè)供回水溫差與設(shè)定值的偏差,對(duì)水泵進(jìn)行變頻泵進(jìn)行變頻調(diào)速,當(dāng)頻率達(dá)到25Hz 下限時(shí),水泵不再變頻,按25Hz 運(yùn)行。冷卻泵頻率調(diào)節(jié)冷卻水回水溫度作為調(diào)節(jié)，冷機(jī)最理想的冷卻水回水溫度為32℃。當(dāng)冷卻水回水低于31℃時(shí)就可以不用另外耗費(fèi)電能散熱了，高限不設(shè)定，冷卻泵以低頻35Hz輸出，對(duì)應(yīng)冷卻塔風(fēng)機(jī)以低頻30Hz輸出，冷卻泵低頻運(yùn)行是為保證冷機(jī)能正常運(yùn)行。

5 BA系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的節(jié)能效果

福建工程學(xué)院圖書(shū)館冷水機(jī)組BA系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的節(jié)能效果，在很大程度上是由故障報(bào)警功能、安全保護(hù)功能等智能化功能保障實(shí)現(xiàn)的。

冷水機(jī)組智能控制系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要包括冷凍水回路供水流量、冷凍水供回水總管溫度、主機(jī)冷凍水供回水溫度及冷凍水供回水的壓差，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警。

冷凍水智能控制系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要包括供回水壓力、壓差、溫度等，其節(jié)能效果的實(shí)現(xiàn)主要是在原冷凍水泵控制柜起動(dòng)后，智能控制器向?qū)?yīng)變頻器發(fā)出控制指令，起動(dòng)冷凍水泵，水泵起動(dòng)頻率升至設(shè)定低限頻率后，按智能控制器輸出的控制參數(shù)運(yùn)行，使系統(tǒng)在節(jié)能情況下保證末端空調(diào)用戶的舒適度需求。

6 結(jié)語(yǔ)

在建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的當(dāng)下，如何實(shí)現(xiàn)建筑能耗的降低，建設(shè)綠色建筑，成為人們普遍關(guān)注的問(wèn)題。福建工程學(xué)院圖書(shū)館冷水機(jī)組自控系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)建筑能耗降低方面BA系統(tǒng)發(fā)揮積極地作用典型案例，具有參考研究的實(shí)際價(jià)值